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북극의 기온 상승으로 영구 동토층이 녹으면서 수만 년 동안 휴면 상태였던 바이러스가 활성화될 가능성이 있습니다.
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| 영구동토층 샘플에서 고대 바이러스가 분리되었습니다. |
바이러스는 3만 년이 지나야 전염성을 가질 수 있습니다.
녹는 과정에서 냉전 시대의 화학 및 방사성 폐기물이 방출될 수 있으며, 이는 자연의 동식물 생명을 위협하고 생태계를 교란할 가능성이 있습니다. NASA 캘리포니아 공과대학에서 제트 엔진을 연구하는 기후 과학자 킴벌리 마이너는 "이 영구동토층에서 발생하는 많은 현상들이 우려스럽고, 이는 우리가 가능한 한 많은 영구동토층을 보존해야 하는 이유를 보여줍니다."라고 강조했습니다.
북반구의 5분의 1을 덮고 있는 영구동토층은 수천 년 동안 북극 툰드라와 알래스카, 캐나다, 러시아의 북부 삼림을 보호해 왔습니다. 영구동토층은 차가운 온도뿐만 아니라 산소가 없고 빛이 침투할 수 없는 환경이기 때문에 훌륭한 저장 매체입니다. 그러나 오늘날 북극의 기온은 지구 다른 지역보다 네 배나 빠르게 상승하고 있으며, 이로 인해 북극의 최상층 영구동토층이 약해지고 있습니다.
냉동 바이러스가 초래하는 위험성을 더 잘 이해하기 위해 프랑스 마르세유에 있는 엑스-마르세유 대학교의 의학 및 유전학 명예 교수인 장-미셸 클라베리는 시베리아(러시아)의 영구 동토층에서 채취한 토양 샘플을 분석하여 그 안에 포함된 바이러스가 여전히 확산될 수 있는지 여부를 조사했습니다. 그는 "좀비 바이러스"를 찾고 있었으며 여러 종의 바이러스를 발견했다고 밝혔습니다. 클라베리 교수는 2003년에 처음 발견한 거대 바이러스를 연구했습니다. 이 바이러스는 일반적인 바이러스보다 훨씬 크며, 고성능 전자 현미경이 아닌 일반 현미경으로도 볼 수 있습니다. 2014년, 클라베리 교수는 동료들과 함께 영구 동토층에서 분리한 3만 년 된 바이러스를 배양 세포에 주입하여 감염성을 갖도록 되살리는 데 성공했습니다. 안전상의 이유로 그는 동물이나 인간이 아닌 단세포 아메바만 감염시킬 수 있는 바이러스 유형을 연구 대상으로 선택했습니다.
클라베리는 2015년에도 아메바만을 감염시키는 또 다른 바이러스를 분리해내는 데 성공했습니다. 2월 18일 학술지 '바이러스(Viruses)'에 발표된 최신 연구에서 클라베리와 그의 동료들은 시베리아의 7개 지역에서 채취한 영구동토층 샘플에서 여러 고대 바이러스 균주를 분리해냈고, 이 바이러스들이 배양된 아메바 세포를 감염시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이번에 분리된 균주들은 이전에 클라베리가 복원했던 두 개의 바이러스 계통 외에 다섯 개의 새로운 바이러스 계통에 속합니다. 토양의 방사성 탄소 연대 측정 결과, 가장 오래된 샘플은 약 48,500년 전의 것으로 나타났습니다.
잠재적 위협
클라베리는 장기간의 "동면" 후 아메바를 감염시키는 바이러스가 더 큰 근본적인 문제의 징후라고 주장합니다. 그는 사람들이 자신의 연구를 단순한 과학적 호기심으로만 여기고 고대 바이러스의 부활 가능성을 공중 보건에 대한 심각한 위협으로 인식하지 못할까 봐 우려합니다. 스웨덴 우메아 대학교 임상미생물학과 명예교수인 비르기타 에벤가르드는 녹는 영구동토층에 존재하는 잠재적 병원균의 위험을 더 잘 감시해야 하지만, 공황 상태에 빠질 필요는 없다고 생각합니다. 북극에는 360만 명의 주민이 살고 있지만 인구 밀도가 매우 낮아 고대 바이러스에 인간이 노출될 위험은 매우 낮습니다. 하지만 지구 온난화로 인해 그 위험은 증가할 것입니다.
2022년, 한 과학자 그룹이 북극 지역에 위치한 캐나다의 담수호인 헤이즌 호수에서 채취한 토양 및 호수 퇴적물 샘플에 대한 연구 결과를 발표했습니다. 그들은 퇴적물의 유전 물질에서 유전자 염기서열을 분석하여 바이러스 흔적과 해당 지역의 잠재적 숙주 식물 및 동물의 유전체를 확인했습니다. 컴퓨터 모델링 분석을 통해 과학자들은 녹는 얼음이 대량으로 호수로 유입되는 지역, 즉 기후 온난화로 인해 발생 가능성이 더 높은 지역에서 바이러스가 새로운 숙주로 확산될 위험이 더 높다는 결론을 내렸습니다.
마이너에 따르면, 토양 구성과 식물 성장을 변화시킬 수 있는 고대 미생물의 재출현은 기후 변화의 영향을 가속화할 수 있다. 따라서 마이너는 최선의 접근 방식은 빙하가 녹는 것을 막고 기후 위기를 가속화하지 않도록 노력하여 이러한 위험들을 영구 동토층에 영원히 묻어두는 것이라고 주장한다.
과학자 킴벌리 마이너는 현재로서는 인간이 영구동토층에서 방출된 고대 병원균에 직접 감염될 가능성은 낮다고 주장합니다. 그러나 마이너는 '메투셀라'(성경 속 가장 장수한 인물의 이름을 딴 미생물)라고 부르는 미생물에 대해 우려를 표명했습니다. 이 미생물은 고대 생태계의 역동성(환경과 그 생물학적 구성 요소에서 지속적으로 발생하는 일련의 변화)을 현대 북극에 도입하여 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있다는 것입니다.
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